大型化高爐的主要優(yōu)勢: 

　　1生產(chǎn)效率得到提高

　　人均產(chǎn)鐵量是衡量高爐生產(chǎn)效率水平的重要指標,也是顯示高爐生產(chǎn)規(guī)模能力的一項關鍵指標。大型高爐的人均產(chǎn)鐵量較小型高爐提升了近8倍，這也與大型高爐所具備的高自動化水平相一致。

　　雖然建設大型高爐的投資額比小高爐要大得多,但是大型高爐服役時間長和服役期間不需要中修等特點是大型高爐的生產(chǎn)效率明顯得到提高的基礎。據(jù)報道,5000m3級和3000m3級的高爐相比,噸鐵的基建投資可減少12%,勞動生產(chǎn)率卻提高30%。為了發(fā)揮大型高爐生產(chǎn)效率高的優(yōu)勢,需要從高爐的初步設計階段就必須關注高爐的長壽化技術。 

　　從世界上大型高爐的運行實績來看,大型高爐的服役時間明顯要長于小高爐,目前服役最長的大型高爐是日本住友金屬歌山廠的4號高爐(2700m3),不僅服役時間超過27年,而且單位爐容產(chǎn)鐵也超過了15000t/m3。近年來日本所有新的大高爐均按照服役時間大于25年和單位爐容產(chǎn)鐵超過15000t/m3為目標來進行設計。

　　2生鐵成本趨于合理 

　　大型高爐的建設屬于大額投資工程,但是高爐投產(chǎn)后的爐況穩(wěn)定、高效低耗的績效使生鐵成本日益趨于合理。雖然大型高爐所需求的原燃料條件比較苛刻,但在同等產(chǎn)能的基礎上，單位投資成本和日常運行維護成本會明顯下降。同時由于大型高爐的自動化水平要求較高,使人均生產(chǎn)效率大幅提高,從而直接帶來人工成本的下降。

　　有關高爐大型化發(fā)展狀況的探討  

　　高爐大型化發(fā)展必須建立在特定條件基礎上,任何脫離現(xiàn)實條件的高爐大型化都會產(chǎn)生較大的負面影響。建設和發(fā)展大型化高爐必須依據(jù)對企業(yè)內(nèi)外環(huán)境的科學評估和高度重視先進技術的選擇和優(yōu)化。在原燃料資源持續(xù)劣化的大環(huán)境下,一些近年投產(chǎn)的大型高爐運行實績基本未能達到預期目標,這主要與高爐爐型的設計、日常操作和生產(chǎn)作業(yè)的穩(wěn)定性等密切相關。

　　3大型高爐的爐型設計優(yōu)化 

　　高爐大型化絕對不是對中小高爐爐型尺寸等的比例擴大,而是通過優(yōu)化高爐不同部位之間的比例關系和前瞻性考慮全爐中的技術創(chuàng)新和指標創(chuàng)優(yōu)來設計的。

　　高爐利用系數(shù)作為大型高爐規(guī)模效應的重要指標一直受到大家的關注,但是大型高爐的利用系數(shù)與小型高爐的利用系數(shù)之間存在一定的差別。對比大高爐和小高爐的爐型參數(shù)發(fā)現(xiàn),高爐容積和爐缸面積之間無對稱的比例關系,小高爐的單位爐容所對應的爐缸面積比例明顯大于大高爐。根據(jù)該比例關系和高爐日產(chǎn)鐵水量進行換算得到：500m3高爐的利用系數(shù)為4.0t/m3·d，相當于4000m3高爐的利用系數(shù)2.1t/m3·d左右。因此,大高爐進行強化冶煉所對應的利用系數(shù)一般控制在2.2t/m3·d～2.4t/m3·d即可。 

　　富氧大噴煤技術作為大型高爐低成本冶煉和實現(xiàn)環(huán)保的關鍵技術也成為廣大高爐操作者的追求目標。伴隨高爐富氧高煤比技術水平的持續(xù)提高,高爐的煤氣流分布會發(fā)生一定程度的變化。具有充沛穩(wěn)定的中心氣流和適度控制的邊緣氣流是大高爐進行強化冶煉和大噴煤操作時煤氣流分布的典型特征。

　　爐腹角和高徑比是大型高爐設計中必須高度重視的主要參數(shù),該參數(shù)選擇的是否合理直接影響到高爐投產(chǎn)后爐況的穩(wěn)定和指標的提升。大高爐的爐腹角和高徑比均比小高爐低,對于大型高爐而言,一般控制爐腹角在80.5～82.5°和高徑比在1.95～2.20。

　　4爐缸、爐體的長壽化改善  

　　在大高爐建設投資額要高于小高爐近7倍左右的條件下,實現(xiàn)大高爐的高效低成本目標必須通過盡可能延長高爐使用壽命來實現(xiàn)。因此,實現(xiàn)大高爐的長壽化又是一項完整的系統(tǒng)工程。在沒有中修的前提下,高爐服役時間超過15年和單位爐容產(chǎn)鐵大于10000t/m3,才基本達到大高爐的長壽化目標。

　　實現(xiàn)大高爐長壽化是設計和制造、施工和維修、操作和維護等工作的綜合結(jié)果。除了保證高爐日常操作的穩(wěn)定性和爐役期后的維護技術之外,在高爐設計中所采用的大高爐上部和下部的長壽技術,才是實現(xiàn)高爐長壽目標的基礎和條件。

　　首先，高爐爐體長壽的關鍵是爐型與操作制度的匹配性。其次,高爐爐缸的長壽也越來越成為大高爐長壽化的瓶頸環(huán)節(jié)。從高爐爐缸設計的角度出發(fā),加大死鐵層的厚度、爐缸部位使用高導熱磚和強化冷卻效果已經(jīng)在新投產(chǎn)的大高爐爐缸長壽技術應用上得到推廣。

　　5提高對原燃料的基本要求  

　　雖然大型高爐采取的富氧大噴煤技術的降本增效和節(jié)能環(huán)保效果已經(jīng)得到大家的公認和推廣,但是實施富氧大噴煤技術是需要一定的條件為前提的。優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的焦炭和低渣比是大型高爐成功實施富氧大噴煤技術的前提和基礎。  

　　在大型高爐富氧大噴煤過程中焦炭的“骨架”作用尤為突出,焦炭的強度和焦炭灰分含量作為焦炭優(yōu)質(zhì)的關鍵指標內(nèi)容必須得到保證。由于大型高爐在實施富氧大噴煤技術過程中仍存在一定數(shù)量的未燃煤粉作用,因此控制高爐低渣比不僅能夠有效改善料柱的透氣性,而且也確保爐缸焦炭柱的透液性和爐缸整體活性。同時還須考慮到控制渣比會對生鐵成本帶來一定的負面影響。在通常情況下,大型高爐在200kg/t噴煤比條件下的渣比基本控制在300kg/t以下。 

　　籌建大型化高爐不僅要立足于現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和技術水平,而且還要考慮長遠的煤炭資源變化影響,否則無法保證高爐大型化的預期目標得到實現(xiàn)。

　　6爐前作業(yè)的穩(wěn)定性 

　　在日常生產(chǎn)過程中,大型高爐的高生產(chǎn)率主要表現(xiàn)為渣鐵生成速度加快,爐前渣鐵排放程度和物流運輸變化均會給正常的高爐生產(chǎn)過程和穩(wěn)定的爐況帶來潛在的影響。因此，確保爐缸貯存渣鐵及時排凈和鐵水運輸暢通平衡是大型高爐正常生產(chǎn)之保證,爐前作業(yè)制度的穩(wěn)定是確保爐前出凈渣鐵的前提。  

　　鋼鐵廠內(nèi)煉鋼與煉鐵工序的平衡性,也會對大型高爐的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。首先煉鋼工藝和煉鐵工藝的差異性決定了必須以高爐穩(wěn)定為中心和杜絕以高爐為生產(chǎn)調(diào)節(jié)的環(huán)節(jié),才能確保大高爐的長期穩(wěn)定。其次是只有煉鋼能力與煉鐵能力基本相匹配,且避免高爐與煉鋼爐之間單對多模式,才能確保高爐長期在較合理的產(chǎn)量水平下穩(wěn)定運行。在煉鋼能力和煉鐵能力基本匹配的條件下,煉鐵工序還必須具備臨時的應急處理能力(如鑄鐵等),否則一旦煉鋼過程發(fā)生短時間的異常情況,高爐就無法繼續(xù)保持穩(wěn)定生產(chǎn)。